问题 解答题
已知正项数列{an}满足a1=1,an+1=an2+2an(n∈N+),令bn=log2(an+1).
(1)求证:数列{bn}为等比数列;
(2)记Tn为数列{
1
log2bn+1log2bn+2
}
的前n项和,是否存在实数a,使得不等式Tn<log0.5(a2-
1
2
a)
对∀n∈N+恒成立?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵an+1=an2+2an,∴an+1+1=an2+2an+1,∴

log(an+1+1)2
=2log2(an+1),

∵bn=log2(an+1),∴

bn+1
bn
=2,∴数列{bn}为等比数列.

(2)∵数列{bn}为等比数列,b1=1,q=2,∴bn=2n-1,∴

1
log2bn+1log2bn+2
=
1
n(n+1)
=
1
n
-
1
n+1

∴Tn=1-

1
2
+
1
2
-
1
3
+…+
1
n
-
1
n+1
=1-
1
n+1
<1,∵不等式Tn<log0.5(a2-
1
2
a)
对∀n∈N+恒成立,

只要 log0.5(a2-

1
2
a)≥1=log0.50.5  即可,即
a2-
a
2
>0
a2-
a
2
1
2
,即 
a<0  或 a>
1
2
-
1
2
≤ a ≤1

解得-

1
2
≤a<0,或 
1
2
<a≤1,故a的取值范围 为[-
1
2
,0)∪(
1
2
,1].

问答题 简答题
单项选择题